Elektroakusztikai átviteli rendszerek
Akusztikai alapfogalmak
Homogén hangtér a hang homogén közegben a pontszerű hangforrásból minden irányba egyenletesen terjed.
- gömbhullám hangterjedés: a hangterjedés minden irányban egyenletesen elosztott, a hangintenzitás a hangforrás gömb felületén azonos.
- síkhullám hangterjedés: a terjedés iránya párhuzamos és az azonos nyomású pontok egy síkfelületen fekszenek.
Teremakusztika feladata: megvizsgálni azokat a tényezőket és a törvényszerűségeket, amelyek befolyásolják és a jó akusztika feltételeit, megteremtik.
Hangátviteli lánc elemei:
- elsődleges átalakító; mikrofon(ok), - erősítő - visszaalakító; hangsugárzó(k)
- másodlagos analóg lemezjátszó hangszedője, magnófejek, hangfalak, fejhallgató
Az elektromos áram hatására működő közvetítő rendszer, amely a hang mechanikai rezgéshullámait átalakítja hangfrekvenciás feszültséggé, felerősíti, megfelelő távolságra kiközvetíti, majd a lánc végén visszaalakítja mechanikai rezgéshullámmá, azaz hanggá.
A legegyszerűbb hangátviteli rendszer mikrofonból, erősítőből és hangsugárzóból áll.
Hang terjedése
A hang terjedése:
A hang egy rezgő testnek (hangforrás) rugalmas közegben (hangtér) terjedő rezgései és hullámai, ha azok a hallószervben hangérzetet keltenek. Fizikai értelemben a hang mechanikai rezgés, mely csak az anyagi közegben terjedhet. A hanghullámok hangvezető közegben terjedhet tovább.
A hang terjedését szinuszhullámmal jellemezzük. A szinuszhullám alakú hangokat hívjuk egyszerű hangoknak vagy tiszta hangoknak.
A hallható hang csoportosítása eredet szerint:
Természetes hang valamilyen természeti jelenség anyagi mozgás vagy élőlény megszólalása (emberi beszéd, szél, madár hangja, mennydörgés)
Mesterséges hang ember alkotta készülék berendezés hangja (gépek, hangszerek)
A hangok is hullámok. Az emberi fül a 20 és 20'000 Hz közötti rezgéseket hallja hangnak. Az ez alatti rezgésszámú hangokat infrahangnak, a 20'000 Hz fölötti hangokat ultrahangnak hívjuk. A sinus hullámokat halljuk zenei hangnak, a nem periodikus hullámokat zörejeknek.
Hangteljesítmény
Hangteljesítmény
Frekvencia, intenzitás.
A frekvencia: a másodpercenkénti ciklusok száma (Hz), amely megmutatja, hogy milyen gyorsan mozognak a molekulák oda-vissza. A frekvencia képezi a hangmagasság, a hang legjellegzetesebb minőségeészlelésének alapját.
Hallható tartomány az emberi fül számára:
- a teljes átviteli hangfrekvenciás sáv20-20 000 Hz
- 2000-5000 Hz közöttiek a beszédhangok;
- 2500 Hz a legkisebb intenzitás mellett is hallható
Az intenzitás a csúcsok és völgyek közötti nyomáskülönbség (az amplitúdó). Az intenzitás képezi a hangerő (hangosság) érzékelésének alapját. A hang intenzitását, decibelben adják meg. Jele: dB
Hangerő szerint:
- 60-65 dB a normál beszéd hangossága;
- 80dB felett a hang kellemetlenül hangos és a hallásra veszélyes;
- 140 dB fájdalomküszöb
Hullámmozgás
Hullámmozgás
Hullámmozgás történhet egyenes mentén, vannak felületi hullámok, mint a vízhullám, sőt térbeli hullámok is, például a hanghullám.
Tranzverzális (keresztirányú hullám jön létre, ha a részecskék a hullám terjedés irányába rezegnek. (kifeszített gumizsinór egyik végének merőleges irányú megütése)
Londitudinális (hosszirányú) hullámmozgás jön létre, ha a részecskék a hullámterjedés irányába rezegnek Ha a gumizsinórt hosszirányban, megrántjuk a sűrűsödésből és ritkulásból álló hullám terjedési iránya, megegyezik a részecskék kirezgésének irányával.
A hullámmozgást jellemző mértékegységek:
A rezgőmozgásnál, a legnagyobb kitérést amplitúdónak nevezzük.
Periódusidő: az időtartam, amely alatt egy teljes hullám kialakul.
Hullám frekvenciája azt mutatja meg, hogy egy adott ponton időegységenként hány hullám halad keresztül, mértékegysége Hertz: jele: Hz.
Hullámhossz: ami egy teljes hullám hosszát adja meg, hullámhegytől hullámhegyig vagy hullámvölgytől hullámvölgyig.
Tranzverzális hullámnál a hullámhossz két legközelebbi hullámhegy vagy két legközelebbi hullámvölgy távolsága.
Longitudinális hullámnál a hullámhossz két legközelebbi sűrűsödési vagy két legközelebbi ritkulási hely távolsága.
Az interferencia az a jelenség, ami két vagy több hullám találkozásakor kialakul.
Különböző hangzások
Különböző hangzások
Mono hangzás
Ha egy mikrofonnal vesszük a jelet, vagy több mikrofont használunk ugyan, de ezek jeleit összegezzük, akkor egycsatornás, másnéven mono összeköttetést valósítunk meg. A meghallgatott műsorban megszólaló összes hangforrás csak az egy hangszóró irányából lesz hallható. A hordozható magnetofonoknál, rádiómagnónál, alkalmazzák.
Sztereó hanghatás
A két független, jól megválasztott mikrofonnal jelet kell venni, és azokat külön csatornákon továbbítani. Ezt a felvételi eljárást a sztereo rendszert a hatvanas években találták fel és kezdték alkalmazni az URH rádiózásnál. A legjobb térérzet úgy alakul ki, ha a műsor lejátszásakor, illetve meghallgatásakor a két hangszóró és a hallgató egy egyenlőoldalú háromszög csúcsait alkotják. Ez a sztereo technika már megfelel a HIFI hangvisszaadásnak. HIFI angol High-Fidelity rövidítés, nagy hanghűséget jelent.
Álsztereo (pszeudosztereo)
Az átvitel monorendszer. A visszaadás több hangszóróval, különösen magas frekvenciájú hangszórókkal történik, pl. televízió készülékeknél, amelyek úgy helyezkednek el, hogy nagyobb hangteljesség érzete alakuljon ki. Csak akkor lesz sztereo műsor, ha az adás is így történik.
Kvadrofon hanghatás
A kvadrofon, vagyis négycsatornás rendszert a hetvenes években dolgozták ki. Ennek lényege, hogy a hallgatóság a négyzet sarkaiban elrendezett hangszórók által keltett tér közepén helyezkedik el, mivel itt jelentkezik a legjobb térhatás. HIFImagnetofon deckeknél alkalmazták.
Dolby Surround
A hetvenes évek közepén dolgozták ki ezt a rendszert. Ehhez öt hangszóróra van szükség, bonyolult technológia, a meglévő sztereo hangsávra két további csatornát ültetnek és így jön létre a tökéletes hanghatás. Az öt hangszóró; a két hátsó azonos csatornát használ, a középső jelét az első kettőből keverik, így már van lehetőség a hanghatásokat élvezni.
Dolby Surround Pro Logic szabvány. Az újítás a dekódolás technikában található. A középső sugárzó jelének már külön csatornát biztosítottak, de ekkor külön centersugárzót is kellett alkalmazni. Ezzel a jel dekódolása nem változott továbbra is a sztereo jelre ültették rá.
Dolby Digital (DD) szabvány 1992-ben fejlesztették ki, ma is alkalmazzák. Ez a rendszer hat különálló csatornát tartalmaz, bal első-hátsó, jobb első-hátsó, közép és basszus. Ez a rendszer digitális, és háromdimenziós hangot képes megszólaltatni. Elterjedt a filmiparban és a házi mozi rendszereknél is alkalmazzák. Előnye, hogy mindegyik csatorna a teljes frekvencia átvitelre, 20-20000Hz-re képes, ezért életszerű.
DTS (Digital Theater System) rendszert a mozikban használják. Az előző rendszertől abban különbözik, hogy a tömörítés kisebb, ezért az effektek tisztábbak és valósághűek.
Dolby Digital 5.1 rendszer; öt teljes sávszélességű hangcsatornát továbbítanak. A jelből hármat a frontsugárzó, kettőt az oldal surround sugárzó számára továbbítanak. A hatodik alacsonyfrekvenciás hatáshangot a hatáshang csatorna viszi át. A basszus hangjai előállíthatók a mélysugárzóval (subwoofer) is, vagy a többi hangsugárzóval. Hangszórók elhelyezése; bal, közép, jobb, bal surround, jobb surround.
THX Surround EX nevű rendszer már nyolccsatornás rendszer. Hangszórók elhelyezése; bal, közép, jobb, bal surround, jobb surround, bal hátsó surround, jobb hátsó surround.
21. századi közoktatás - fejlesztés, koordináció (TÁMOP-3.1.1-08/1-2008-0002)
